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Ealy Streamer Emission Air Terminal
(이온 방사형 유도광역 피뢰침의 원리)
Ⅰ. 일반사항 |
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. ESE Air Terminal 개요
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일반피뢰침은 다수의 피뢰침과 접지극을 설치하여 건축구조물을 낙뢰로 부터
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보호하는데 ESE Air Terminal은 소수의 피뢰침을 설치하여도 피뢰침 내부장치
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에서 이온을 방사 시켜 뇌격을 넓고 빠르게 흡인 유도하여 넓은 지역의 낙뢰를
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대지로 완벽하게 방류보호 하는 최첨단 피뢰침을 말한다. |
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. ESE Air Terminal의 동작원리
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ESE Air Terminal은 평상시에는 동작하지 않으나 천둥, 번개 즉 뇌방전의 발생원인
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이 나타나 피뢰침 내부장치에 의하여 감지되면 하향선도뇌격을 향하여 빠른 속도로
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향상 스트리머를 방사하여 넓은 지역의 뇌격을 흡인유도하여 대지로 방류시키는
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선행 스트리머 방사원리로 되어 있다. |
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. ESE Air Terminal의 특징
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무전원 공급방식으로 고장이 없다.
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평상시에는 동작하지 않고 낙뢰시에만 동작한다.
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낙뢰시 이온을 방사하여 순간적으로 직격뢰를 흡인하여 안전하게 대지로 방류한다.
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보호범위가 일반피뢰침에 비하여 5.5~10배로 넓다.
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일반피뢰침으로 보호하기 어려운 측뢰도 완전보호가 가능하다.
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방전이 빠르므로 연속적인 직격뢰에도 견딘다.
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보호반경이 넓으므로 피뢰침을 높이 설치할 필요가 없다.
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모든 재질은 Stain Less-Steel로 되어있어 부식이나 녹슬 염려가 없다.
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피뢰침의 외관이 조각작품처럼 미려하다.
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소수본의 피뢰침으로 일반피뢰침보다 넓은 보호가 가능하다.
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감시나 보수가 필요치 않다.
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보호반경, 동작특성 △T의 값은 프랑스 표준규격 NFC 17-102에 적합하고 프랑스
공인 기관의 인증서가 있는 제품이다.
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. 이온방사형 유도광역피뢰침과 일반피뢰침 비교
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NO |
항 목 |
이온방사형 유도광역피뢰침 |
일반 피뢰침 |
1 |
보호원리 |
선행스트리머 방사원리 |
파라데이(Faraday)의 원리 |
2 |
동작원리 |
뇌운포집 |
자연발생의 상승리더 |
↓ |
↓ |
↓ |
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스트리머 발생 |
뇌격흡인 |
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↓ |
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선행스트리머(이온)방사 |
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↓ |
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|
뇌격흡인 |
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3 |
적용표준 |
NFC17-102(회전구체법) |
KSC9609 |
NFPA780(회전구체법) |
JISA4201 |
IEC1024-1(회전구체법) |
NFPA780 |
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IEC1024-1 |
4 |
적용뇌격 |
직격뢰(정극성, 부극성) |
직격뢰(단일극성) |
5 |
보호범위 |
ㆍ보호반경적용 |
보호각 적용 |
ㆍ회전구체법적용 |
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6 |
내부구조 |
이온방사구조 |
없음 |
7 |
외부구조 |
ㆍ돌침 |
ㆍ돌침 |
ㆍ원모양의 몸체(이온방사) |
ㆍSupport Pipe |
ㆍSupport Pipe |
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8 |
소요인하도선 |
소수본(일반피뢰침보다) |
다수본(광역피뢰침보다) |
9 |
설계방식 |
보호범위별 보호반경을
적용 |
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(등급, 위치, 수량) |
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. ESE Air Terminal의 적용
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유류 및 가스저장 탱크 및 시설물 보호
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전자 및 통신장비가 밀집된 시설물 보호
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골프장 및 리조트 지역의 시설물 보호
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제조공장 및 상업용 시설물 보호
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대형 건축물 및 아파트 시설물 보호
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정유공장 및 화학공장 등 각종 프랜트 시설물 보호
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. 낙뢰계수기의 특징
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낙뢰 계수기는 낙뢰 발생에 의한 과도 Impulse Current 의하여 동작되며 낙뢰 |
계수기를 통과할 때마다 낙뇌 발생횟수를 확인할 수 있는 것이다. |
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이온방사형 유도광역 피뢰침의 동작상태를 확인할 수 있다.
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외부구조가 IP47에 적합한 Watertight Polycarbonate Case로 되어있다.
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무전원 공급방식으로 고장이 거의 없다.
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감지범위는 50A에서 3㎄(8/20㎲ Wave)이다.
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낙뢰 계수기는 인하도선에 직렬 연결한다.
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설치가 간편하고 유지 보수비가 거의 필요없다.
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Ⅱ. 이온방사형 유도광역(ESE) 피뢰설비의 설계 |
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. 피뢰보호등급의 선정
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ESE 피뢰침설비의 설계시에는 가장 먼저 피뢰보호 대상구조물의 피뢰보호등급을
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선정하여야 한다. 피뢰보호등급의 선정기준은 NFC17-102 의 기준에 의거하여 선정 |
되는 피뢰보호등급은 LEVELⅠ,Ⅱ 및 Ⅲ 로 구분하며 건축구조물의 크기와 구조
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지형여건, 낙뢰빈도수, 피뢰보호물의 외부구조 및 내부구조형태, 피보호물의 사용
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목적 등을 고려하여 피뢰보호등급을 결정한다. |
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. 설계입력자료
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ESE 피뢰보호설비 설계를 위해 필요한 주요설계 입력자료는 다음과 같다. |
건축구조물의 배치도
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건축구조물의 평면도, 입면도 및 측면도
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옥상층 구조물의 평면도, 입면도 및 측면도
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기타 필요자료
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. ESE 피뢰침 설치위치의 선정
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ESE 피뢰침은 건축구조물의 지붕크기, 형태 등을 고려하여 주위의 안테나, 냉각탑
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옥탑 등의 상부위치보다 반드시 2M이상 높여서 설치할 수 있는 위치로 선정하여야
한다. |
(NFC17-102기준) |
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. 최소보호반경 및 ESE 피뢰침의 형식 선정
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ESE 피뢰침의 위치선정 후에 피보호 건축구조물의 각각의 평면에서 피뢰침의 설치 |
높이에 따른 보호공간을 검토하고 전체 건축구조물이 보호공간내에 포함되도록 각각
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의 평면에서 ESE 피뢰침의 최소보호반경을 결정하고 상기의 최소보호반경을 만족하는
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ESE 피뢰침 형식을 선정한다. |
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PARATONNERRE IONIFLASH ESE 피뢰침의 보호반경 |
H(m) |
보 호 반 경 (△L : 86㎲ ) |
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LEVELⅠ(완전보호) |
LEVELⅡ(증강보호) |
LRVELⅢ(보통보호) |
2 |
43 |
51 |
58 |
3 |
62 |
75 |
84 |
4 |
83 |
99 |
110 |
5 |
104 |
124 |
135 |
6 |
104 |
125 |
135 |
8 |
104 |
125 |
136 |
10 |
104 |
126 |
137 |
20 |
104 |
130 |
142 |
40 |
104 |
130 |
144 |
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※ 보호반경 계산법(적용규격:NFC17-102) |
Rp=√h(2D-h) + △L(2D+△L) FOR h≥5m
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Rp: 피뢰보호반경
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h : 피뢰침의 높이
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D : 뇌격거리
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보호등급 LEVELⅠ(완전보호)경우 D=20m
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보호등급 LEVELⅡ(증강보호)경우 D=45m
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보호등급 LEVELⅢ(보통보호)경우 D=60m
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△L: V(m/㎲) x △T(㎲)
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V : Average Lighting Speed (m/㎲)
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△T: early streamer emission time (IONIFLASH ESE Air Terminal - △T : 86㎲)
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. 피뢰침의 설치방식의 선정
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선정된 ESE 피뢰침에 대하여 설치높이에 따른 지지방식, 접지위치, 인하도선의 경로
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등을 결정하여 제반 설치사항을 결정한다. |
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. 이온방사형 유도광역피뢰침 설계도면
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